改性沥青及其流变学性能研究(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】图2给出了JFT/CJF/T/C改性沥青车辙因子的测试结果。 图1 复数剪切模量组成 图2 改性沥青车辙因子的影响(35℃~85℃) 图2表示的是温度区间时(35℃~85℃
图2给出了JFT/CJF/T/C改性沥青车辙因子的测试结果。
图1 复数剪切模量组成
图2 改性沥青车辙因子的影响(35℃~85℃)
图2表示的是温度区间时(35℃~85℃)改性剂对沥青车辙因子G*/sinδ的影响。从图中可以看出,掺加改性剂之后,改性沥青的车辙因子比基质沥青明显增大,且改性沥青的车辙因子随着改性剂的掺量增加而增大。SHRP沥青胶结料规范中规定用车辙因子G*/sinδ来表示沥青的抗车辙能力,在最高路面设计温度下,G*/sinδ越大就越好。临界温度值越高,说明这种沥青胶结料抵抗高温流动变形的能力就越强。因此,使用上述三种改性剂的改性沥青比基质沥青具备具备更优的抗高温车辙能力[3]。
3.2.2 频率扫描
图3给出了JFT/CJF/T/C改性沥青频率扫描下损耗模量随着频率的变化趋势。
图3 频率对于改性沥青损耗模量的影响
沥青掺入改性剂后,对其在不同荷载作用频率下的流变特性产生影响。图3表示的是65℃时频率对不同掺量改性剂改性沥青损耗模量的影响。从图中可以看出,改性沥青的损耗模量随着频率的增大而增加。损耗模量越低,沥青所具备的抗疲劳性能的最低温度就降低,则疲劳性能越好[4]。当碳酸钙添加量16%、脱硫灰添加量14%废胶粉添加量16%的复合改性沥青表现出较好的抗疲劳性能。
相位角是用来衡量材料可恢复变形量和不可恢复变形量相对关系的一个指标。对弹性固体来说相位角一般为0°,黏性流体的相位角一般为90°。沥青这样的黏弹性材料,它兼具弹性固体和黏性流体的性质,相位角一般在0°~90°之间,它的复数剪切模量和相位角的大小主要是随着温度和荷载频率的变化。在高温下,沥青会呈现出黏性流体的性质,其相位角趋于90°;在低温下,沥青会呈现出弹性固体的性质,其相位角趋于0°[5]。
图4 频率对于改性沥青相位角的影响
图4表示的是JFT/CJF/T/C改性沥青相位角随着频率的变化趋势,从图中可以看出,三个系列的改性沥青的相位角随着剪切频率的增长呈现减小的趋势。基质沥青的相位角是最接近90°的,表明基质沥青主要表现出黏性流体性质,而JF和JF/T/C沥青的相位角较基质沥青明显减小,废胶粉的加入使得沥青弹性显著增大。脱硫灰/碳酸钙改性沥青相位角较基质沥青有些许增大,这是由于脱硫灰/碳酸钙都是很细的无机粒子,会使基质沥青变软,黏性成分增加[6]。
4 结论
本文以废胶粉、脱硫灰、碳酸钙等作为沥青改性剂,制得JFT/CJF/T/C改性沥青并进行了流变学性能测试,得到了以下结论:
(1)将废胶粉/脱硫灰/碳酸钙复合对沥青进行改性,一方面可以增大沥青的强度,一方面又可以使沥青的黏度不至于下降的太厉害,实验证明当添加16%废胶粉18%脱硫灰12%碳酸钙时,软化点提高的最多,可以认为效果最好。
(2)JFT/CJF/T/C的改性沥青车辙因子随着温度的升高而减小。这表明这三种的改性沥青不仅强度增大,抗形变能力也增大了。
(3)与基质沥青相似,JFT/CJF/T/C改性沥青的改性沥青的损耗模量都随着荷载频率的增大而增大,相位角随着荷载频率的增大呈现减小的趋势,弹性成分增大。
文章来源:《矿物学报》 网址: http://www.kwxbzz.cn/qikandaodu/2021/0303/438.html
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